中国空间科学技术

中国空间科学技术 ›› 2014, Vol. 34 ›› Issue (5): 79-86.doi: 10.3780/j.issn.1000-758X.2014.05.011

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基于空间信息的GEO卫星蓄电池充电优化控制

边宝刚1,2，王鑫2，樊恒海1，方东2   

  1. （1航天器在轨故障诊断与维修重点实验室，西安710043）（2西安卫星测控中心，西安710043）
  • 收稿日期:2014-01-10 修回日期:2014-05-07 出版日期:2014-10-25 发布日期:2014-10-25
  • 作者简介:边宝刚 1976年生,2007年获国防科学技术大学通信与信息系统专业硕士学位，高级工程师。研究方向为卫星测控和星基导航技术。 王 鑫 1978年生,2012年获西北工业大学航天工程专业硕士学位，高级工程师。研究方向为卫星测控和卫星通信。 樊恒海 1965年生,1989年获国防科学技术大学应用数学专业硕士学位，研究员，航天器在轨故障诊断与维修重点实验室副主任。研究方向为航天器故障诊断与维修。
  • 基金资助:

    国家自然科学基金（61074077）资助项目

OptimizationControlofBatteryRechargingBasedonSpaceInformationforGEOSatellite

 BIAN  Bao-Gang1,2, WANG  Xin2, FAN  Heng-Hai1, FANG  Dong2   

  1. （1LaboratoryofSpacecraftIn-orbitFaultDiagnosis&Maintenance，Xi′an710043）（2Xi′anSatelliteControlCenter，Xi′an710043）
  • Received:2014-01-10 Revised:2014-05-07 Published:2014-10-25 Online:2014-10-25

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摘要： 以提高GEO三轴卫星氢镍蓄电池充电效率为目的，首次将卫星、太阳的空间信息与卫星蓄电池充电结合起来，设计了基于空间信息的蓄电池最佳补充充电方法，建立了极值法预测蓄电池充电最佳时段的解算模型，并仿真验证了蓄电池最佳充电时刻与蓄电池壳温最低时刻的一致性。在轨应用表明，采用地面解算模型充电与星上自主充电相比，有效充电容量提高了5倍，解决了常规地面蓄电池补充充电不能满足星上能源需求的难题。

关键词: 电压-时间曲线, 充电容量, 充电时段, 蓄电池组, 地球静止轨道卫星

Abstract: The dynamic variation of the battery recharging efficiency of the satellite was studied, and the effects of the satellite orbit, attitude, the sun position, and the battery temperature on the performance degradation of GEO satellite battery were analyzed. The optimized calculating model was designed to predict the best battery recharging time. In-orbit application shows that the proposed method can improve the effective recharge capacity by 5 times, comparing with the automotive recharge. The problem of shortage battery is solved during the shadow period.

Key words: V-Tcurve, Rechargecapacity, Rechargetime, Batterygroup, Geostationaryorbitsatellite